王江山
20世紀50年代,一位意大利女科學家發現了人類歷史上第一個生長因子—神經生長因子(NGF),推動了之后數十年的生長因子研究風潮,極大地擴展了人們的認知。她,就是麗塔·萊維·蒙塔爾奇尼。
作為畫家和數學家的女兒,麗塔小時候就聰明敏銳、多愁善感。她非常崇拜瑞典作家西爾瑪·拉洛洛夫,再加上她敬愛的家庭教師的影響,麗塔一直想以寫作為業。然而就在她準備上大學的那一年,這位教師罹患胃癌離世,麗塔大受打擊。
禍不單行,另一個難題來自她的父親阿達莫·萊維—作為一個保守的猶太人,他認為女人就應該在家里縫縫補補相夫教子,不同意麗塔去上大學。
但倔強的麗塔堅持不懈地說服了父親,并決心從事醫學事業,幫助更多像自己老師那樣早逝的人。1930年,21歲的她考入都靈大學,師從知名神經組織學家朱塞佩·萊維。萊維教授不但是一位卓越的神經組織學家,同時還是偉大的教育家,他培養了包括麗塔在內的三位諾貝爾獎獲得者,正是他,激發起了麗塔對于神經系統研究的熱情。麗塔跟隨萊維學習了神經細胞銀染法,這一技術確認了神經的結構不是一團其胞漿互相連通的合體細胞,而是由許多互相分開的、邊界明確的細胞即神經元組成的。而對這一方法的深刻理解,是她在未來走向成功的關鍵工具。
1938年,意大利墨索里尼政府通過了新的種族法《人種保護宣言》,將所有猶太人驅逐出大學和研究機構。麗塔也被迫離開了都靈大學,同老師萊維一起遷往比利時避難。
雖然世事艱難,但麗塔還是在比利時大學神經學學院繼續深造,還獲得了精神病學和神經學的雙重碩士學位。戰火并沒有讓麗塔放棄科學研究,她甚至在自己的臥室中搭建了一個臨時的實驗室。當時她在研究脊椎動物神經系統的形成原理,而便于獲得的雞蛋就成了最好的實驗材料。麗塔為了買雞蛋,不得不親自到鄉下去找當地的農民們收購,并謊稱是買去給自己的孩子(其實并不存在)補充營養。戰爭時期戒備森嚴,麗塔免不了在來往途中遭到盤問,每當這時,使用雞蛋作為研究材料的好處便顯現出來,只要回答“這是拿回去給孩子們準備晚餐的”,往往都能順利蒙混過關。
戰火進一步蔓延,但是堅韌樂觀的麗塔并沒有就此停止研究。在艱難的時境之下,她仍然能保持難能可貴的樂觀與熱情:“大多數的男人和女人被剝奪了生活的愉悅激情和好奇心,我幸而免于這蔓延的病癥。”戰后,她回到都靈大學,重新獲得在都靈大學醫學院的職位,成為解剖學研究所的助理研究員。
1946年9月,麗塔獲得了在華盛頓大學圣路易斯分校的漢姆伯格教授實驗室進行一個學期研究的機會。由于她表現出色,第二年,她得以留在實驗室擔任助理研究員。
在那里,她學習了應用胚胎移植方法,以便于進一步研究神經系統的發育。此時,漢姆伯格的一位研究生埃爾默·伯基在進行一項有趣的研究:其他能快速增長的組織是不是也同四肢一樣,具備吸引神經纖維生長的能力?他用小鼠做實驗,當將小鼠體內增殖的腫瘤組織移植到胚胎后,發現神經纖維快速生長,并大量侵入腫瘤,其侵入數量遠多于四肢,他推測這種效應緣于腫瘤巨大的表面積。
麗塔對此很感興趣,她在重復這個實驗的過程中進行了適當的修改,將腫瘤組織置于囊胚組織之外,并不使二者直接接觸。結果發現,腫瘤的存在仍然促進了感覺神經和交感神經的發育,這說明腫瘤有可能釋放一種可擴散的因子,并通過血液循環運輸到神經系統,這樣就能發揮刺激神經纖維生長與神經擴散的作用。麗塔將這種神奇的未知物質稱為神經生長促進因子。在之后的多年中,她一直為此深深著迷。
1952年,麗塔招募了華盛頓大學微生物學系的生物化學家斯坦利·科恩,來共同完成神經生長促進因子的純化工作,并決定用生物化學方法來分離神經生長促進因子。
他們從小鼠的腫瘤中分離出能刺激神經生長的物質,但這種物質既含蛋白質又含核酸,究竟是哪一種物質具有生長因子活性呢?為了解決這個問題,他們使用蛇毒處理標本,想利用其核酸酶活性來分解標本中的核酸成分,但是卻意外地發現,蛇毒本身竟然就具有生長因子活性。兩人大喜過望,隨即展開了更深層次的研究。他們發現,除蛇毒外,哺乳動物的唾液腺(類似蛇毒腺)中也含有豐富的生長因子。
就這樣,他們從蛇毒和小鼠唾液腺中提取了神經生長促進因子,并制備了其抗體。1954年,這種物質被正式定名為神經生長因子—NGF。麗塔和科恩的合作獲得了巨大的成功。
研究的腳步沒有停止,麗塔和科恩兩人繼續合作。1960年,他們從小鼠頜下腺提取純化神經生長因子時發現:將不含NGF的唾液腺提取物中的一種組分注射到新生小鼠體內時,小鼠會出現眼瞼早開、切牙早萌、毛發生長抑制、生長遲緩等現象,而純化的NGF則沒有這樣的效果。因此,他們認為在提取物中還有其他的物質在起作用,新的研究領域在兩人眼前展開。1962年,這種因子被成功分離出來,它就是表皮生長因子(EGF)。
麗塔和科恩苦苦探索多年之后,終于成功提取出了純化的NGF,并提出了相關理論。但是在當時,這一理論難以被人們接受,并遭受了諸多質疑。直至1971年,麗塔與拉爾夫·布拉德肖(加州大學化學家)的博士生露絲·安杰莉蒂合作,一起確定了這種因子的蛋白質分子結構,科學界的質疑才紛紛冰釋。
1986年12月10日,麗塔和科恩由于“生長因子的發現”而共享諾貝爾生理學或醫學獎。諾貝爾基金會主席貝里斯特高度贊揚了兩人對于NGF和EGF研究所做出的巨大貢獻,認為生長因子的發現,為神經科學開辟了一個全新的領域,人們逐漸開始從細胞和分子層面去研究神經系統發育和損傷修復的可能機制,為癌癥、損傷修復、退行性變、阿爾茨海默癥等的治療提供了新的思路。
麗塔·萊維·蒙塔爾奇尼(1909年4月22日—2012年12月30日),意大利著名神經生物學家。1930年考入都靈大學,6年后獲得醫學博士學位并留在都靈大學擔任研究助理。1946年到華盛頓大學圣路易斯分校工作。1986年,蒙塔爾奇尼和美國科學家斯坦利·科恩因發現“神經生長因子”和“表皮生長因子”共享諾貝爾生理學或醫學獎,她是史上最長壽的諾貝爾獎得主。
麗塔曾在自己的百歲慶典上說:“我不在乎自己究竟還能活多久,因為能為世界留下什么才是最重要的。”作為一個足夠長壽的求道者,麗塔·萊維·蒙塔爾奇尼完整地見證了自己的發現如何為世界打上一道道屬于她的印記,而她離開世界時,也一定是幸福的,安詳淡然,光風霽月。